SMT アセンブリ プロセスで ESD 損傷を防ぐ方法

表面実装デバイスは静電気に敏感です。そのため、SMT アセンブリ プロセス中に特に注意する必要があります。そうしないと、故障につながる可能性のある静電放電（ESD）による損傷の危険にさらされます。

ESD による製品や技術の損傷を防ぐ方法を知りたいですか?保護の重要性と、アプリケーションを損傷から保護する方法について詳しく知るために、読み続けてください!

ESD とは?

ESD について議論する前に、ESD についてよりよく知る必要があります。静電気放電は、同じ静電気能力を持つ 2 つの表面または物体の間で静電荷が移動するときに発生します。

静電気は、負電荷と正電荷のバランスが最適でない素材または表面で発生します。 ESD が発生すると、電界の破壊または接触による放電の 2 つのタイプのいずれかになります。

問題は、ESD がコンポーネントの損傷につながる可能性があり、さらにはその障害を引き起こす可能性があることです。これを回避したいので、SMT アセンブリ中に ESD を防止する方法について話し合っています。

ESD を生成する方法

物事を複雑にせず、トリッキーな定義と説明に入りましょう。知っておくべきことは、動きが発生すると静電気が発生するということだけです。

ここでは SMT アセンブリのプロセスに焦点を当てているため、工場環境で ESD を生成する例をいくつか示します。

体が服に触れると電気が発生します。 • 摩擦 – 静電気が発生する最も一般的な理由です。任意の 2 つのオブジェクトを取り、それらを接触させ、それらを分離して静電気に気付かないようにすることができるため、これは理解できます。そのレベルは、デバイスのコンポーネントに損傷を与えるのに十分な場合がありますが、それを感じることはありません.

• 伝導 – 部品に金属ピンまたはリードがある場合、接触するとすぐに ESD を伝導する可能性があります。そうすれば、体の敏感すぎる部分から静電気が移ります。繰り返しますが、これは感じないかもしれませんが、パーツに影響を与えます。

• 誘導 – 大量のエネルギーを持つ物質や物体が電子部品に接触すると、それらの部品も静電気を発生させ始めます。オーブン、コンピューター、はんだごてなどのツールや機器に ESD をすばやく誘導できます。

ご覧のとおり、特に SMT アセンブリ中に ESD が発生しやすいです。そのため、ESD とそれが引き起こす可能性のある問題を防ぐために、注意を払い、必要な予防措置を講じる必要があります。

ESD の特徴は?

静電気放電の最も重要な特徴についてはすでに述べました。それは、人間がそれを認識できない可能性があるということです。それは、パワーが非常に低いため、人にとって危険ではないからです。ただし、コンポーネントは ESD によって損傷を受ける可能性があるため、他の特性についても説明する必要があります。

まず第一に、ESD は長期間続くわけではありません。 ESD がデバイスの損傷した部分に影響を与えるには、数ミリ秒で十分です。湿気の多い場所では静電気が起きやすいので、湿気をコントロールすることでダメージを軽減できます。

ESD に気付くことができると思われる場合は、もう一度考えてみてください。静電気放電を感知できるのは、2kV を超える状況だけです。多くの人が ESD を危険と呼ぶのはそのためです。専門家は、ESD を防止するために必要な予防措置を講じ、プロセス中に検査することを推奨しています。

興味深いことに、ESD によるソフトな損傷に気付くには、検査でも十分ではない可能性があります。危険なコンポーネントのパフォーマンスは時間の経過とともに低下する可能性がありますが、それが表示されるまでにはしばらく時間がかかります。 ESD が十分な損傷を与えた場合、部品の性能は時間の経過とともに急速に低下します。

ESD はどのような損傷を引き起こす可能性がありますか?

技術は進歩しており、電子機器の性能だけを考えているわけではありません。代わりに、業界は、コンポーネントと製品全体のサイズを縮小しながら、信頼性を維持するために最善を尽くしています.

PCB はあらゆる電子機器に不可欠なコンポーネントであるため、小型で軽量な基板が不可欠です。素子の小型化だけではなく、絶縁体や配線も細くする必要があります。

ご存知ないかもしれませんが、多くの電子機器には人が感知できない衝撃電圧があります。これは、非常に低い電圧でもコンポーネントや製品に損傷を与える可能性があるためです。場合によっては、パーツのエネルギーが非常に高くなり、ソフト ショックとハード ショックが発生する可能性があり、多くの場合、故障の原因となったり、信頼性に重​​大な影響を与えたりします。

突然の故障は、コンポーネントに大きな損傷を与える可能性があるため、コンポーネントの機能が危険にさらされる可能性があります。軽い衝撃 (潜在的な障害) でさえ、コンポーネントの機能とパフォーマンスに部分的に影響を与える可能性があります。

良いニュースは、ESD 損傷の 10% だけが突然の故障であり、それらのほとんどがソフト故障であるということです。しかし、専門家は、ESD が電子機器のすべてのクラッシュの最大 3 分の 1 を引き起こしていると示唆しています。毎年製造される製品の数を考慮すると、数十億ドルの損害を被る可能性があります。そのため、ESD を無視することはできず、ESD による損傷を最小限に抑えるために最善を尽くしています。 ESD を効果的に防止すると、製品の信頼性と組立効率が向上し、コストの増加につながります。

SMT 組み立て中の ESD 保護

ESD はいつ発生したかを特定するのが難しいため、予防が最善の治療法になります。表面実装技術プロセスを実施する場合、静電気が製品に害を及ぼさないようにすることが不可欠です。

静電界の形成を停止し、静的電力を制御したいと考えています。これを行うには、敏感な場所に静電気が蓄積しすぎるのを防ぎます。時折放電が発生する可能性がありますが、すべてを制御できるようにする必要があります。

工場で ESD 保護を強化するためにできることはいくつかあります:

• 帯電防止ワークショップ – 工場であろうとプライベート スタジオであろうと、主な目標は静電気をなくすことです。帯電防止機能を備えた適切な PVC 床と塗料を使用することから始めます。定期的に床を掃除し、傷がつかないように注意してください。そのため、鋭利なものを上に置くことは避けてください。

• 湿度管理 – 相対湿度 (RH) を制御することで ESD を防止できることをご存知ですか? RH レベルを低く維持しないと、静電気の発生につながる可能性があります。

• 材料 – 可能であれば、常に静電気のない素材を使用するか、静電気を抑えてください。静電気レベルの高い材料を実際の組み立てラインから遠ざけることも検討していただけると助かります。

また、発生した ESD を効果的に除去することも重要です。最良の方法は、デバイスを製品またはオブジェクトに接続して、高い ESD レベルを処理することです。そうすれば、それらのオブジェクトが、デバイスに損傷を与える可能性のあるすべての ESD 打撃を確実に受けることができます。

SMT アセンブリ プロセス – 人体の ESD 保護

施設を守るだけでなく、自分自身も守る必要があります。組み立てラインで作業する人は、保護服と手袋、帽子、靴などを着用する必要があります。アイデアは、ESD からの保護に役立つものを着用することです。

あなたの体は、静電接地のためのシステムとして機能する必要があります。アース回路を設けることで、静電気の蓄積を防ぎます。

接地は潜在的な ESD 損傷を防ぐ効果的な方法ですが、絶縁材料では機能しない可能性があることに注意してください。そのため、イオン中和の適用を検討する必要があります。

SMT アセンブリ プロセス – 輸送および保管中の ESD 回路保護

デバイスを組み立てたら、ESD を防止する仕事は終わりません。代わりに、回路を保管してユーザーに運ぶときに回路を保護することを考えていただければ助かります。ファラデー ケージ アプローチを利用して静電気がないようにする特殊な ESD バッグを使用できます。

WellPCB は、プリント回路基板の設計において長年の経験を持つ会社です。経験豊富なエンジニアのチームが、プロセス全体で完璧な PCB アセンブリを保証します。信頼できるサービスが梱包と出荷を処理し、最大限の性能と信頼性を提供する準備が整った状態で PCB が玄関先に確実に到着するようにします。会社は、必要な委員会の種類に関係なく、すべてのプリント回路基板のニーズに対応します。

結論

静電気放電は、電子機器にかなりの損傷を与える可能性があります。そのため、SMT アセンブリ プロセス全体を通じて、ESD 損傷からの保護が不可欠です。デバイスの信頼性とパフォーマンスを最適化するには、ある程度の時間と労力が必要です。 ESD 損傷保護は、プロセスの最初のステップから始まり、組み立てが完了した後も続くことに注意してください。静電気のない輸送と保管を確保する必要があるためです。